水下复合层吸声结构中反向声能与振动能量传输的研究

本文对文献「１，２」所讨论了水下复合层吸声结构中能量的反向传输进行了研究。利用多层结构的文献矩阵求逆，导出声能和振动能的反向传输关系，给出传递损失。数值计算分析了结构的各层参数变化对能量传递损失的影响。     

平面声波由空气经加肋板向水中传输的数值计算研究

采用有限元法和边界元法计算研究了平面声波由空气经加肋板向水中的声传输。数值计算表明：板的刚度对声传输的影响只有在板的刚度较大时才是重要的，当板的刚度较小时，空气和水之间的声阻抗失配对声传输起支配作用；板厚或肋骨惯性矩的变化会引起结构传声损失曲线上隔声低谷位置的变化；增大板厚或肋骨惯性矩可增大结构的传声损失，特别是当激励频率低于结构基频时，可通过增大板厚或肋骨惯性矩来增大结构刚度进而明显增大结构的传声损失。     

水下非均匀复合层结构吸声的理论研究

本文对水下非均匀阻尼板与多层介质组成的吸附结构进行了研究，基于非均匀波导理论，导出非均匀性阻尼层的传递矩阵及多层结构表同反声，吸声系数，对任意非均匀层，提出分层近似求传递的方法，数值计算研究了结果反声，吸声性能及其随各参数的变化。     

充水管道声分隔片消声性能研究I.理论分析

本文对在充水管道中加入声分隔片的消声结构的消声性能进行了理论研究,用模式匹配法计算了有限长度声分隔片的传递损失和功率反射系数.研究结果表明,声分隔片的消声效果优于通常所采用在管壁加吸声衬层的结构,并且其功率反射系数很小.     

基于谷拓扑边界波导实现可重构嵌套式光子环路

构建了一种多层嵌套的谷拓扑光子回路结构，直接通过倏逝场的耦合实现回路间的能量传递。每个回路都有自己的共振频率，通过对光源频率和位置的调节，可以选择性地激发单层或多层回路的共振模式，进而实现对光波传输路径的调控。与同类型的研究结果相比，所设计结构没有采用引入缺陷形成谐振腔的方法，而是保留了谷光子晶体结构的完整性，具有共振和波导传输的双重特征，从而增加了传输信道的密度。研究结果在可重构光子传输波导领域具有较大的应用价值。     

单点侧向泵浦掺Yb3＋双包层光纤激光器理论研究

 从速率方程出发，建立了单点侧向泵浦掺Yb³⁺双包层光纤激光器的理论模型并进行了数值分析，得到了泵浦光方向分别为正向、反向、双向时,光纤内泵浦光和激光功率的分布特性及输出功率与泵浦点位置的变化关系。结果表明，相对于泵浦光正向或反向传输，当泵浦光双向传输时，光纤中的激光功率分布和输出激光功率受泵浦点的位置影响较小，对于侧向泵浦的双包层光纤激光器是较好的选择。     

全向入射条件下一维固流周期结构中低频声裂隙变化特性研究

利用传递矩阵法, 从理论上建立了全向入射条件下一维固-流周期结构中的声传播模型, 在此基础上计算、分析并比较了无限周期结构的声能带结构和有限周期结构中的声传输特性. 研究结果表明, 当声波以一定的入射角入射时, 固-流周期结构的低频通带区域存在一个声裂隙, 该声裂隙所对应的入射角大小与构成周期结构的固体层和流体层的密度或结构尺寸无关, 而仅取决于构成该周期性结构材料的波速. 关键词： 传递矩阵 全向入射 固-流周期结构 声裂隙     

强流多注相对论速调管中电子束特性的初步研究

多注速调管采用多个低导流系数的电子束并行工作，相对于常规单注结构速调管具有工作电压低、效率和增益高等特点，但多电子束特性会带来新的影响．本文基于这方面需求，对强流多注电子束在多注器件结构中的传输特性进行了理论分析、计算机模拟和初步实验研究，研究结果表明多注电子束各束之间的空间电荷力作用会使得电子束绕系统中心旋转，而各束自身的空间电荷力作用，会使得电子束绕束自身中心旋转，并发生扩散，两种作用都可能会使得电子束在传输过程中发生损失．     

柱状固体复合结构对斜入射超声波的散射

较详细阐述了三层柱状固体复合结构对斜入射超声波的散射理论．厚度远小于声波波长和内层半径的中间圆环可模拟为内外层媒质之间的界面薄层．将声波斜入射时中间国环层力学量的传递矩阵作线性近似展开，我们首次建立了描述界面薄层的三维弹簧物理模型，由此进一步分析了固体界面处的声学边界条件．利用弹簧模型，我们最后从数值上研究了玻璃纤维／铝基复合结构中界面薄层力学参量的变化对斜入射超声散射截面积的影响．     

金属插层对C60／A1N一维光子晶体带隙的影响

利用传输矩阵方法，研究了金属Ag插层对C60／A1N一维光子晶体带隙宽度以及反射率的影响．结果表明：在C60，与A1N之间插入Ag组成的[C60／Ag／A1N]n一维光子晶体，与未插入Ag层相比可使带隙增宽73．91％．最大反射率提高到91．01％．该结构可望用于制作紫外线波段的宽带反射镜．     

可激发气体振动弛豫时间的两频点声测量重建算法

振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett.94 238301]的弛豫过程合成算法,推导了单一压强下两频点声测量值的弛豫时间重建算法.该算法可应用于等温、绝热定压、绝热定容弛豫时间和弛豫频率的重建测量,并避免了弛豫时间传统声测量方法需要不断改变气体腔体压强的问题.仿真结果表明,对于室温下CO_2,CH_4,Cl_2,N_2和O_2组成的多种气体,重建的弛豫时间和弛豫频率与实验数据相符.     

采用溶胶凝胶协同自组装方法制备SiO2反蛋白石结构薄膜及其光学性质研究

研究了溶胶凝胶协同自组装制备大面积高质量SiO₂反蛋白石结构薄膜的方法. 向单分散的聚苯乙烯(PS)胶体溶液中添加SiO₂前驱物溶液,用垂直自组装法一步得到微球空隙中均匀填充有凝胶的 复合PS胶体晶体薄膜,在空气中烧结去除PS后得到SiO₂反蛋白石结构薄膜.通过对添加前驱物溶液比例、 自组装温度以及烧结温度等参数的研究,用不同粒径的PS微球制备了不同孔径的高质量SiO₂反蛋白石结构薄膜. 用扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪对制备得到的薄膜样品进行显微形貌和成分表征,并测试了其透射光谱. 结果表明:溶胶凝胶协同自组装法制备的SiO₂反蛋白石结构薄膜大面积高度有序,孔径可以控制且选择范围宽; 薄膜的透射光谱带隙明显,带隙中心波长与理论计算结果相符.     

复合材料机身结构声学特性及影响参数分析

针对复合材料(以下简称"复材")结构进行声振分析,通过无限大障板理论和波动方程,分析复材平板和曲板结构的传声损失,并利用统计能量法分析壁板的隔声性能,与文献中的实验结果进行对比,验证建模的有效性。然后将复合材料机身结构等效成一个复材圆柱壳体结构,分析不同参数,包括压差、曲率半径、长度、铺层角度、纤维材料、加筋等对结构隔声性能的影响。最后与金属机身结构进行隔声性能对比,发现:在环频率与吻合效应频率之间,金属机身结构的传声损失明显大于复材机身结构,而在吻合效应频率以上频段,由于复材结构的吻合效应频率向低频移动,其传声损失好于金属机身结构。     

复材结构刚度与隔声量的计算及参数优化

论文旨在满足结构刚度指标的前提下最大程度地提高复合材料(以下简称“复材”)结构的隔声性能。首先针对复材结构进行刚度分析，在铺层数和铺层比例不变的前提下，分析不同铺层构型对结构刚度的影响。然后利用统计能量分析法，确定铺层角度对结构隔声性能的影响，并与试验结果进行对比验证模型的有效性。最后以铺设在复材壁板上的隔音棉厚度和密度为两个优化参数，分析不同厚度和密度的隔音棉的插入损失，并进行参数最优化分析，寻找最佳组合方式。得出结论：不同铺设角度顺序对复材整体结构的弯曲刚度和吻合效应频率有影响，在相同尺寸和边界条件下，构型1屈曲稳定性承载能力较强，隔声效果最好，铺层方式最优；隔音棉密度对插入损失影响较小，而隔音棉厚度对插入损失影响较大。论文选取的隔音棉密度和厚度已经使壁板、隔音棉及内饰板的组合结构隔声量达到了收敛状态，是最优化的组合设计。     

Theoretical study of the surface structure and vibrations of solid argon

The influence of zero-point oscillations on the equilibrium structures and the vibrational modes for the (001), (110) and (111) surfaces of solid Ar is investigated at zero temperature. The surface structures are determined by minimizing the total energy, the static lattice energy plus zero-point energy, where the zero-point energy is evaluated from Einstein frequencies. It is found that the interlayer distances near the surface are larger than the values for bulk argon and are also larger than the distances predicted by minimizing only the static lattice energy. Based upon the surface structures determined by each of these two different minimization schemes, the phonon dispersion curves have been calculated for 21 layer slabs. The qualitative features of the dispersion curves in each case are very similar but there is a significant overall reduction in the frequencies calculated using the structures determined by minimizing the total energy, including the zero-point contribution. The rms vibrational amplitudes of atoms near the surface are calculated from the Einstein frequencies and their values relative to the bulk amplitude are the same as those evaluated by Allen and De Wette [Phys. Rev. 179 (1969) 873] from the lattice dynamics of slabs.     

Vibrational wave analysis of infinite damaged beams using structure-borne power flow

In the view of structure-borne sound, vibrational wave analysis of infinite beam structures with a transverse open damage by means of vibrational power flow is investigated. In this paper, the damage is modeled as a joint of a local spring with a constant value that is deduced from the relationship between the strain energy and stress intensity factor in fracture mechanics, then the input power flow and transmitted power flow of perfect and dmaged beams are computed. The results show that the vibrational power flow of damaged beam is highly relative to the degree and location of damage.     

Polar- and azimuth-angle-dependent rotational and vibrational excitation of desorbing product CO2 in CO oxidation on palladium surfaces

Clear polar and azimuth angle dependencies were found in rotational and vibrational energies of product CO2 in CO oxidation on Pd surfaces. On Pd(110)-(1x1), with increases in polar angle, both energies decreased in the [001] direction but remained constant in [110]. On the Pd(110) with missing rows, both energies increased in [001] but decreased in [110], indicating that the transition state changes with the geometry of the substrate. On Pd(111), the rotational energy greatly increased, but the vibrational energy decreased. Such angular dependence of internal energy provides new dimensions in surface reaction dynamics.     

Sound transmission loss of foam-filled honeycomb sandwich panels using statistical energy analysis and theoretical and measured dynamic properties

Comparisons between the experimental and predicted sound transmission loss values obtained from statistical energy analysis are presented for two foam-filled honeycomb sandwich panels. Statistical energy analysis (SEA) is a modeling procedure which uses energy flow relationships for the theoretical estimation of the sound transmission through structures in resonant motion. The accuracy of the prediction of the sound transmission loss using SEA greatly depends on accurate estimates of: (1) the modal density, (2) the internal loss factor, and (3) the coupling loss factor parameters of the structures. A theoretical expression for the modal density of sandwich panels is developed from a sixth-order governing equation. Measured modal density estimates of the two foam-filled honeycomb sandwich panels are obtained by using a three-channel spectral method with a spectral mass correction to allow for the mass loading of the impedance head. The effect of mass loading of the accelerometer is corrected in the estimations of both the total loss factor and radiation loss factor of the sandwich panels.     

光激发下分子纳米结中电荷输运的振动效应研究

在纳米金属电极和分子组成的分子纳米结中,应用分子振动的简正坐标在弱耦合近似下研究了在光激发作用下电荷的输运过程,并从电离能的角度分析了顺序电荷转移的机理,研究了在光激发条件下分子纳米结的电流-电压特性. 发现分子的振动效应是Franck-Condon阻滞在光激发作用下消失的关键因素,进而在理论上分析了分子的电离能在电荷输运中的作用,同时分析了IVR效应对光激发下分子纳米结中电荷输运的影响. 关键词： Franck-Condon阻滞 振动效应 电流-电压特性